Steckvorrichtung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Steckvorrichtung, insbesondere zur Verwendung fuer eine elektrische Steckverbindung in einem Kraftfahrzeug, mit einem ersten Steckteil, das mittels einem Sicherungselement zur loesbar arretierten Verbindung mit einem zweiten Steckteil vorgesehen ist,
und einem Antriebselement für das Sicherungselement, welches zwischen den beiden Steckteilen vorgesehen ist.

[0002] Eine Steckvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der EP-A-0 889 555 bekannt. Diese Vorrichtung weist - in Steckrichtung gesehen - einen rechteckigen Querschnitt auf. Das Sicherungselement führt eine Schwenkbewegung um eine Achse aus, die zur Steckrichtung senkrecht orientiert ist.

[0003] Es sind auch Steckverbindungen mit einem runden Querschnitt bekannt, bei denen ueber das zweite Steckteil eine Ueberwurfmutter als Sicherungselement gestreift wird, welche einen Bund des zweiten Steckteiles umgreift. Nach dem Zusammenstecken der beiden Steckteile wird sodann die Ueberwurfmutter auf ein Gewinde des ersten Steckteiles aufgeschraubt, so dass sich die Steckverbindung der beiden Steckteile nicht ungewollt loesen kann. Diese Steckvorrichtungen sind verbesserungswuerdig, weil der Herstellaufwand und die Montage unguenstig ist. Dies liegt insbesondere auch in der Ueberwurfmutter und dem erforderlichen Schraubvorgang begruendet.

[0004] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Steckvorrichtung, bei der die Montage und auch die Demontage bei geringem Platzbedarf vereinfacht wird. Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung einer einfachen, auch robotermontierbaren Steckvorrichtung, wobei grundsaetzlich geringe Steckkraefte angestrebt werden.

[0005] Die Aufgabe wird durch die Steckvorrichtung nach Anspruch 1 und insbesondere dadurch geloest, dass zwischen den beiden Steckteilen wenigstens ein auf das Sicherungselement einwirkendes Antriebselement vorgesehen ist, welches infolge einer translatorischen Steckbewegung der beiden Steckteile eine selbsttaetige rotatorische Sicherungsbewegung des Sicherungselementes bewirkt. Die Erfindung erfordert im Rahmen des Steckvorgangs der beiden Teile lediglich eine (translatorische) Bewegung, waehrend die (rotatorische) Sicherungsbewegung automatisch infolge der translatorischen Steckbewegung ausgefuehrt wird. Die Steckvorrichtung weist folglich ergonomische Vorteile auf. Sie ist ferner einfach robotermontierbar, weil eine rotatorische Bewegung nicht ausgefuehrt werden muss. Sie erlaubt infolge formschluessiger Sicherung hohe Abzugkraefte. Schliesslich kann die Steckvorrichtung, sofern gewuenscht, einfach durch Reversieren des Montagevorgangs geloest werden.

[0006] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Antriebselement ein erstes Getriebemittel aufweist, welches eine geringere Steckkraft zwischen den beiden Steckteilen in eine hohe Sicherungskraft des Sicherungselementes uebersetzen. Mit anderen Worten wird nicht nur eine Umsetzung einer Translationsin eine Rotationsbewegung sondern zusaetzlich auch eine Kraftuebersetzung vorgenommen, wodurch die Abzugkraft erhoeht wird.

[0007] Es bietet sich an, dass als Antriebselement fuer das Sicherungselement ein in Steckrichtung zu dem ersten Steckteil relativbewegbarer Schieber vorgesehen ist, welcher fuer eine Linearfuehrung in dem ersten Steckteil mit wenigstens zwei Schenkeln versehen ist, welche mittels einem Endstueck miteinander verbunden sind, und wobei in den Schenkeln jeweils mindestens eine endseitig jeweils geschlossene Nut vorgesehen ist, in die jeweils mindestens ein steckteilseitiger Fuehrungsnocken eingreift. Auf diese Weise ist der Schieber verliersicher in dem ersten Steckteil angeordnet sowie translatorisch gefuehrt. Weil der Schieber gewissermassen in dem Steckteilgehaeuse angeordnet ist, ergibt sich ein minimaler Platzbedarf. Weiterhin vorteilhaft ist , dass der Schieber durch sowie zusammen mit dem zweiten Steckteil in das erste Steckteilgehaeuse eingeschoben wird.

[0008] Schliesslich ist in weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung vorgesehen, dass die beiden Steckteile zylindrische Gehaeuseteile aufweisen (welche einfach beispielsweise im Kunststoffspritzguss herstellbar sind), wobei das erste Steckteil zusammen mit dem Schieber und dem Sicherungselement im wesentlichen das gesamte zweite Steckteil radial aussen umgreift. Das zweite Steckteil weist als Getriebemittel mindestens eine, dem Sicherungsnocken zugeordnete Nut mit einer Schraegflaeche auf. Insoweit ergibt sich eine Reihenschaltung von erstem und zweitem Getriebe mit einer entsprechenden Steigerung des wirksamen Uebersetzungsfaktors. Es wird in jedem Falle eine Selbsthemmung der Getriebemittel angestrebt, damit ein unbeabsichtigtes Loesen in jedem Falle ausgeschlossen ist.

[0009] Zwei vorteilhafte Ausfuehrungsformen der Erfindung gehen aus Unteranspruechen im Zusammenhang mit der Beschreibung und der Zeichnung hervor. In der Zeichnung zeigt jeweils in perspektivischer Ansicht und jeweils ohne elektrische Verkabelung:

Fig. 1: Einzelteile der Steckvorrichtung in demontiertem Zustand;

Fig. 2: Aufriss eines ersten Steckteils mit darin angeordnetem Sicherungselement und Schieber;

Fig. 3: Ein Aufriss wie in Figur 2 mit anderer Blickrichtung:

Fig. 4: Eine Ansicht einer montierten Steckvorrichtung;

Fig. 5: Explosionszeichnung einer zweiten Ausfuehrungsform, und

Fig. 6 - 9: Eine Verdeutlichung der Montagestufen bei der zweiten Ausfuehrungsform.

[0010] Die Figuren 1 - 4 zeigen eine Steckvorrichtung 1, welche ein erstes und zweites Steckteil 2,3, einen Schieber 5 als Antriebselement 4 und ein Sicherungselement 6 umfasst. Das Sicherungselement 6 ist in Axialrichtung innerhalb des ersten Steckteils 2 mittels Umfangsnocken 7,8 oder beispielsweise einem Bund festgelegt und ferner um eine Achse a drehbar gelagert. Es ist insbesondere denkbar, das erste Steckteil 2 (und das Sicherungselement 6) derart zu gestalten, dass es in einer bestimmten Winkelstellung der beiden Bauteile zueinander (Montagestellung) axial in das erste Steckteil 2 eingeschoben und nach einer Relativverdrehung axial in diesem arretiert ist.

[0011] In dem ersten Steckteil 2 ist weiterhin der Schieber 4 translatorisch gefuehrt sowie verliersicher angeordnet. Dieser Schieber 4 greift mit zwei Schenkeln 9,10 in das erste Steckteil 2 ein und verfuegt fuer die Fuehrung vorzugsweise in jedem Schenkel 9,10 ueber jeweils eine endseitig geschlossene Nut 11, in die jeweils ein steckteilseitiger Vorsprung 12 eingreift. Somit wird eine ausschliesslich translatorische Bewegungsmoeglichkeit des Schiebers 5 bewirkt. Ein zusaetzlicher Vorteil ist die dadurch gewonnene Sicherheit gegenueber Verlieren des Schiebers 5. Schliesslich sind die Schenkel 9,10 des Schiebers 5 an einem Endstueck 13 miteinander verbunden. Dieses Endstueck 13 ist in Draufsicht im weitesten Sinne U-foermig, so dass das zweite Steckteil 3 zusammen mit einem nicht gezeigten Kabel einfach zugefuehrt werden kann.

[0012] Jeder der Schenkel 9,10 weist weiterhin zumindest jeweils eine Schraegflaeche (schiefe Ebene) 14,15 zur Auflage jeweils mindestens eines sicherungselementseitigen Antriebsnocken 16 auf. Die Figuren 1-4 zeigen jeweils nur einen der Antriebsnocken 16. Eine translatorische Verschiebung des Schiebers 5 bewirkt somit aufgrund des auf der Schraegflaeche 14 abgleitenden Antriebsnockens 16 eine Drehbewegung des Sicherungselementes 6. Ganz grundsaetzlich besitzt das Sicherungselement 6 fuer eine besonders raumsparende Anordnung Huelsenform und verfuegt auf einem Aussenumfang 17 ueber die genannten Antriebsnocken 16. Auf einer Innnenseite ist schliesslich ein nach radial innen weisender Sicherungsnocken 18 (Fig. 2 und 3) zum Eingriff in eine gegenueber der Achse a hauptsaechlich schraeg verlaufende Nut 19 des zweiten Steckteiles 3 vorgesehen. Die Drehbewegung des Sicherungselementes 6 bewirkt folglich eine Art Einschraubvorgang des Sicherungsnockens 18 in die schraege Nut 19 und folglich eine automatische Verriegelung. Wie zu ersehen ist, weist die Nut 19 fuer ein zusaetzlich vereinfachtes Einschieben zu Beginn eines Steckvorgangs einen axial verlaufenden Teilbereich 20, vorzugsweise mit Einfuehrschraegen auf, welche einen Winkelversatz ausgleichen, und somit einer Indexierung dienen.

[0013] Der Steckvorgang ist beendet, wenn der Schieber 5 zusammen mit dem zweiten Steckteil 3 vollstaendig oder zumindest nahezu vollstaendig in das erste Steckteil 2 eingeschoben ist, so dass ein sehr geringer Bauraum beansprucht wird.

[0014] Im folgenden werden weitgehend nur Unterschiede der Figuren 5-9 im Vergleich zu den Figuren 1-4 besprochen, weil im wesentlichen uebereinstimmende Bauteile (mit uebereinstimmender Funktion) vorgesehen sind, welche mit gleichen Bezugsziffern versehen sind.

[0015] Die Figur 5 zeigt ein teilweise abgeaendertes Ausfuehrungsbeispiel der Steckvorrichtung 1, welches ueber zusaetzliche Dichtungselemente verfuegt, die einer Abdichtung zwischen den beiden Steckteilen 2,3 dienen. Zu diesem Zweck ist jeweils ein radial inneres und ein radial aeusserer Dichtungsring 21,22 vorgesehen. Der radial innere Dichtungsring 21 verfuegt in diesem Zusammenhang ueber eine rechteck/ oder quaderfoermige Ausnehmung mit abgerundeten Ecken, so dass er auf ein entsprechendes Profilende des zweiten Steckteils 3 aufsteckbar ist. Der Figur 5 ist ferner eine Kabeltuelle 23 fuer eine knickfreie und abgedichtete Zufuehrung eines nicht gezeigten Kabelbaumes entnehmbar. Schliesslich ist der Zeichnung noch jeweils ein, dem ersten Steckteil 2 und dem zweiten Steckteil 3 zugeordnetes, und darin zu befestigendes Sicherungsblech 26,27 fuer elektrische Kabelsteckkontakte 28 zu entnehmen. Insoweit wird eine mehrfach redundante Sicherung der Steck- und Kabelverbindung gewaehrleistet. Ausserdem ist im rechten unteren Figurenteil eine verkleinerte Zusammenstellzeichnung dieses Ausfuehrungsbeispiels enthalten.

[0016] Die Figuren 6 bis 9 verdeutlichen den Montagevorgang des Ausfuehrungsbeispiels nach Figur 5, wobei die Kabeltuelle 23 weggelassen wurde, weil diese auf die eigentliche Arretierung oder Verriegelung keinen Einfluss hat. Figur 6 zeigt das erste Steckteil 2 mit dem Schieber 5 sowie das zweite Steckteil 3 mit der Nut 19 in dem Ausgangszustand vor der Montage. Figur 7 verdeutlicht ein teilweise auf das erste Steckteil 2 mit Steckkontakten aufgeschobenes zweites Steckteil 3, wobei sich der Schieber 5 noch in seiner Ausgangsposition (ohne Verriegelung) befindet. Gemaess Figur 8 ist das zweite Steckteil 3 noch weiter eingeschoben, wobei sich auch hier der Schieber 5 noch in der Ausgangsposition befindet. Wie weiterhin zu ersehen ist, befindet sich ein gestrichtelt angedeuteter Sicherungsnocken 18 unmittelbar am Beginn der schraegen Nut 19. Mit anderen Worten koennte die Steckverbindung 1 in diesem Montagestadium durch einfaches Herausziehen eines der Steckteile 2,3 getrennt werden. Figur 9 zeigt nun den verriegelten Zustand mit vollstaendig eingeschobenem Schieber 5 und entsprechend verdrehtem Sicherungselement 6.

[0017] Es versteht sich, dass der Arretier- und Montagevorgang einfach durch Reversieren rueckgaengig gemacht werden kann. Mit anderen Worten wird zunaechst der Schieber 5 aus dem ersten Steckteil 2 herausgezogen, um die Sicherung aufzuheben. Sodann kann auch das zweite Steckteil 3 aus dem ersten herausgezogen werden.

Ansprüche

1. Steckvorrichtung (1), insbesondere zur Verwendung für eine elektrische Steckverbindung in einem Kraftfahrzeug, mit einem ersten Steckteil (2), das mittels eines Sicherungselements (6) zur lösbar arretierten Verbindung mit einem zweiten Steckteil (3) vorgesehen ist, und einem Antriebselement (4) für das Sicherungselement (6), welches Antriebselement zwischen den beiden Steckteilen (2, 3) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Antriebselement (4) infolge einer translatorischen Steckbewegung der beiden Steckteile (2, 3) eine selbsttätige rotatorische Sicherungsbewegung des Sicherungselementes (6) um eine zur Translationsrichtung parallele Achse (a) bewirkt.

2. Steckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (4) fuer das Sicherungselement (6) erste Getriebemittel aufweist, welche eine geringe Steckkraft zwischen den beiden Steckteilen (2,3) in eine hohe Sicherungskraft des Sicherungselementes (6) uebersetzen.

3. Steckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Antriebselement (4) ein in Steckrichtung zu dem ersten Steckteil (2) relativbewegbarer Schieber (5) vorgesehen ist, welcher fuer eine Linearfuehrung in dem ersten Steckteil (2) mit wenigstens zwei Schenkeln (9,10) versehen ist, welche mittels einem Endstueck (13) miteinander verbunden sind, und wobei in den Schenkeln (9,10) jeweils mindestens eine Nut (11) vorgesehen ist, in die jeweils mindestens ein Vorsprung (12) des ersten Steckteils (2) eingreift.

4. Steckvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schenkel (9,10) jeweils eine Schraegflaeche (schiefe Ebene,14,15) zur Auflage jeweils eines sicherungselementseitigen Antriebsnocken (16) aufweist.

5. Steckvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Antriebsnocken (16) an einem Aussenumfang (17) des Sicherungselementes (6) nach radial aussen weisend angeordnet ist.

6. Steckvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprueche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (6) mit wenigstens einem Sicherungsnocken (18) versehen ist, welcher an dem Sicherungselement (6) nach radial innen weisend vorgesehen ist.

7. Steckvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprueche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (6) mittels Umfangsnocken (7,8) oder einem Bund in axialer Richtung fest und um eine Achse a drehbar in dem ersten Steckteil (2) festgelegt ist.

8. Steckvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprueche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Steckteile (2,3) zylindrische Gehaeuseteile aufweisen, wobei das erste Steckteil (2) zusammen mit dem Schieber (5) und dem Sicherungselement (6) im wesentlichen das gesamte zweite Steckteil (3) radial aussen umgreift, dass das Sicherungselement (6) innerhalb des ersten Steckteiles (2) angeordnet ist, und das zweite Steckteil (3) mindestens eine, jedem Sicherungsnocken (18) zugeordnete Nut (19) aufweist.

9. Steckvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede Nut (19) wenigstens eine Schraegflaeche (schiefe Ebene,25,25) zum Angriff des jeweils zugeordneten Sicherungsnockens (18) aufweist.

10. Steckvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprueche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Gesamtuebersetzungsfaktor des Antriebs fuer das Sicherungselement (6) aus einer Summe von wenigstens zwei Teiluebersetzungsfaktoren von wenigstens zwei Getriebemitteln ergibt.

11. Steckvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprueche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Getriebemittel Schraegflaechen (schiefe Ebenen,14,15,24,25) aufweist.

12. Steckvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprueche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebemittel selbsthemmend sind.

Claims

1. A plug device (1), in particular for use for an electrical plug connection in a motor vehicle, comprising a first plug part (2) which is provided by means of a securing element (6) for the releasably locked connection to a second plug part (3), and a drive element (4) for the securing element (6) which drive element is provided between the two plug parts (2, 3),
characterized in that the drive element (4) brings about an automatic rotatory securing movement of the securing element (6) about an axis (a) parallel to the direction of translation as a consequence of a translatory plug-in movement of the two plug parts (2, 3)..

2. A plug device in accordance with claim 1, characterised in that the drive element (4) for the securing element (6) has first transmission means which translate a low plug-in force between the two plug parts (2, 3) into a high securing force of the securing element (6).

3. A plug device in accordance with claim 1 or claim 2, characterised in that a slider (5) movable in the plug-in direction relative to the first plug part (2) is provided as the drive element (4) and is provided for a linear guide in the first plug part (2) with at least two limbs (9, 10) which are connected to one another by means of an end piece (13), and wherein at least one groove (11) is provided in the limbs (9, 10) in each case, into which in each case at least one projection (12) of the first plug part (2) engages.

4. A plug device in accordance with claim 3, characterised in that each limb (9, 10) has one inclined face each (slanting plane 14, 15) for the support in each case of one drive cam (16) at the securing element side.

5. A plug device in accordance with claim 4, characterised in that each drive cam (16) is arranged facing radially outwardly at an outer periphery (17) of the securing element (6).

6. A plug device in accordance with one or more of the preceding claims, characterised in that the securing element (6) is provided with at least one securing cam (18) which is provided facing radially inwardly at the securing element (6).

7. A plug device in accordance with one or more of the preceding claims, characterized in that the securing element (6) is fixedly held in the axial direction by means of peripheral cams (7, 8) or by a collar and is held rotatably about an axis a in the first plug part (2).

8. A plug device in accordance with one or more of the preceding claims, characterised in that the two plug parts (2, 3) have cylindrical housing parts, with the first plug part (2), together with the slider (5) and the securing element (6), radially outwardly engaging around substantially the whole second plug part (3); in that the securing element (6) is arranged inside the first plug part (2); and in that the second plug part (3) has at least one groove (19) associated with each securing cam (18).

9. A plug device in accordance with claim 8, characterised in that each groove (19) has at least one inclined face (slanting plane 24, 25) for the engagement of the respectively associated securing cam (18).

10. A plug device in accordance with one or more of the preceding claims, characterised in that the total translation factor of the drive for the securing element (6) results from a sum of at least two part translation factors of at least two transmission means.

11. A plug device in accordance with one or more of the preceding claims, characterised in that each of the transmission means has inclined faces (slanting planes 14, 15, 24, 25).

12. A plug device in accordance with one or more of the preceding claims, characterised in that the transmission means are self-locking.

Revendications

1. Dispositif de connexion (1), destiné à être utilisé notamment pour un dispositif de liaison électrique dans un véhicule automobile, comportant une première pièce de connexion (2) qui est prévue pour une liaison de blocage détachable avec une seconde pièce de connexion (3) au moyen d'un élément de sécurité (6), et un élément d'entraînement (4) pour l'élément de sécurité (6), lequel élément d'entraînement est prévu entre les deux pièces de connexion (2,3), caractérisé en ce que l'élément d'entraînement (4) provoque un déplacement de sécurité en rotation automatique de l'élément de sécurité (6), par suite d'un déplacement en translation de connexion des deux pièces de connexion (2,3), autour d'un axe (a) parallèle à la direction de la translation.

2. Dispositif de connexion selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'entraînement (4) comporte un premier moyen de transmission de l'élément de sécurité (6), qui transforme une force de connexion minime entre les deux pièces de connexion (2,3) en une force de sécurité élevée de l'élément de sécurité (6).

3. Dispositif de connexion selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est prévu, comme élément d'entraînement (4), un tiroir (5) déplaçable dans la direction de connexion relativement à la première pièce de connexion (2), qui est muni pour un guidage linéaire dans la première pièce de connexion (2) d'au moins deux branches (9,10), lesquelles sont reliées ensemble au moyen d'une pièce d'extrémité (13), et dans lequel il est prévu dans les branches (9,10) au moins une rainure (11) respective, dans laquelle vient en prise au moins une saillie respective (12) de la première pièce de connexion (2).

4. Dispositif de connexion selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque branche (9,10) présente une surface inclinée respective (plan oblique 14,15) pour l'appui d'une came d'entraînement (16) latérale de l'élément de sécurité.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque came d'entraînement (16) est disposée sur une périphérie extérieure (17) de l'élément de sécurité (6) et dirigée radialement vers l'extérieur.

6. Dispositif de connexion selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de sécurité (6) est muni d'au moins une came de sécurité (18) qui est prévue sur l'élément de sécurité (6) pointée radialement vers l'intérieur.

7. Dispositif de connexion selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de sécurité (6) est fixé en direction axiale au moyen de cames périphériques (7,8) ou d'un collet, et est rotatif autour d'un axe a dans la première pièce de connexion (2).

8. Dispositif de connexion selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé ce que les deux pièces de connexion (2,3) comprennent des parties de boîtier cylindriques, dans lequel la première pièce de connexion (2) enveloppe essentiellement l'ensemble de la seconde pièce de connexion (3) radialement à l'extérieur, avec le tiroir (5) et l'élément de sécurité (6), en ce que l'élément de sécurité (6) est disposé à l'intérieur de la première pièce de connexion (2), et en ce que la seconde pièce de connexion (3) comporte au moins une rainure (19) associée à chaque came de sécurité (18).

9. Dispositif de connexion selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque rainure (19) présente au moins une surface inclinée (plan oblique 24,25) pour la préhension de la came de sécurité (18) associée respective.

10. Dispositif de connexion selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que le facteur de transmission total de l'entraînement de l'élément de sécurité (6) résulte d'une somme d'au moins deux facteurs de transmission partiels par au moins deux moyen de transmission.

11. Dispositif de connexion selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des moyens de transmission présente des surfaces inclinées (plans obliques 14,15, 24,25).

12. Dispositif de connexion selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de transmission sont auto-bloquants.

Zeichnung